一种陀螺仪校准方法和装置制造方法及图纸

技术编号:13908893 阅读:909 留言:0更新日期:2016-10-26 19:21
本申请公开了一种陀螺仪校准方法和装置,所述方法在获得三轴陀螺仪的三轴测量值以及三轴陀螺仪的标度因子、常值误差的基础上,基于所述标度因子及常值误差,对三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准,最终得到校准后的三轴测量结果。可见,应用本申请方法,可有效补偿三轴陀螺仪由于零偏(常值误差)、标度因子所引起的测量误差,从而提升了三轴陀螺仪测量结果的准确度,进而可提升应用三轴陀螺仪的无人机及车载导航等系统的姿态测量的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器/仪器校准
,尤其涉及一种陀螺仪校准方法和装置
技术介绍
三轴MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)陀螺仪常用来测量物体三个方向的角速率信息,以实现基于所测量的角速率解算物体的姿态信息,其在无人机及车载导航等领域得到了广泛应用。三轴陀螺仪的三个轴向(x轴、y轴、z轴)分别安装于三个正交面上,构成右手坐标系。由于受陀螺仪自身工作原理、结构以及集成制造、安装等因素的影响,三轴陀螺仪的三轴向之间不能正交,从而导致存在一定的测量误差,由于无人机及车载导航等系统的姿态测量要求较高的准确度,基于此,对陀螺仪进行误差估计及校准具有重要意义。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种陀螺仪校准方法和装置,旨在补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差,提升三轴陀螺仪测量结果的准确度。为此,本专利技术公开如下技术方案:一种陀螺仪校准方法,包括:获得三轴陀螺仪的三轴测量值;获得三轴陀螺仪的标度因子及常值误差;基于所述标度因子及常值误差,对所述三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准,得到校准后的三轴测量结果。上述方法,优选的,所述获得三轴陀螺仪的三轴测量值包括:获得安装位置相对的一对三轴陀螺仪中第一陀螺仪的第一三轴输出值,及第二陀螺仪的第二三轴输出值;其中,所述安装位置相对包括:所述第一陀螺仪的三个轴向与所述第二陀螺仪的三个轴向分别对应相反;计算所述第一三轴输出值与所述第二三轴输出值在三个轴向的差分值;基于所述三个轴向的差分值,计算所述三轴陀螺仪的三轴测量值。上述方法,优选的,所述获得三轴陀螺仪的标度因子及常值误差包括:基于所述三轴陀螺仪在预设数量的多个预设标定位置处相应输出的多组三轴测量结果,计算所述三轴陀螺仪的标度因子及常值误差。上述方法,优选的,所述预设数量为4,所述预设数量的多个预设标定位置为:在东北天坐标系的24种位置中选取的4种位置。上述方法,优选的,所述基于所述标度因子及常值误差,对所述三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准,得到校准后的三轴测量结果包括:基于以下计算式对三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准: ω x ω y ω z = K x x K x y K x z K y x K y y K y z K z x K z y K z z - 1 ω m x - D x ω m y 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陀螺仪校准方法,其特征在于,包括:获得三轴陀螺仪的三轴测量值;获得三轴陀螺仪的标度因子及常值误差;基于所述标度因子及常值误差,对所述三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准,得到校准后的三轴测量结果。

【技术特征摘要】
1.一种陀螺仪校准方法,其特征在于,包括:获得三轴陀螺仪的三轴测量值;获得三轴陀螺仪的标度因子及常值误差;基于所述标度因子及常值误差,对所述三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准,得到校准后的三轴测量结果。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得三轴陀螺仪的三轴测量值包括:获得安装位置相对的一对三轴陀螺仪中第一陀螺仪的第一三轴输出值,及第二陀螺仪的第二三轴输出值;其中,所述安装位置相对包括:所述第一陀螺仪的三个轴向与所述第二陀螺仪的三个轴向分别对应相反;计算所述第一三轴输出值与所述第二三轴输出值在三个轴向的差分值;基于所述三个轴向的差分值,计算所述三轴陀螺仪的三轴测量值。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得三轴陀螺仪的标度因子及常值误差包括:基于所述三轴陀螺仪在预设数量的多个预设标定位置处相应输出的多组三轴测量结果,计算所述三轴陀螺仪的标度因子及常值误差。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设数量为4,所述预设数量的多个预设标定位置为:在东北天坐标系的24种位置中选取的4种位置。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述标度因子及常值误差,对所述三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准,得到校准后的三轴测量结果包括:基于以下计算式对三轴陀螺仪的三轴测量值进行校准: ω x ω y ω z = K x x K x y K x z K y x K y y K y z K z x K z y K z z - 1 ω m x - D x ω m y - D y ω m z - D z ]]>其中,[ωx ωy ωz]T表示校准后的三轴测量结果;[ωmx ωmy ωmz]T表示所述三轴陀螺仪的...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢月
申请(专利权)人:中科创达软件股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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